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電動汽車是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，對提高我國能源安全、應(yīng)對氣候變化、改善環(huán)境質(zhì)量起著重要作用。隨著國家和各級政府的大力推廣，截至 2019 年 6 月，全國新能源汽車保有量達 344 萬輛，占汽車總量的 1.37%，其中純電動汽車保有量達 281 萬輛，占新能源汽車總量的 81.74%。根據(jù)國家“十三五”規(guī)劃，到 2020 年國內(nèi)新能源汽車累計產(chǎn)量達到 500 萬輛。在 2019 世界新能源汽車大會上，與會各方也達成了共識，將加快新技術(shù)的市場導(dǎo)入與推廣普及，力爭到 2035 年全球新能源汽車的市場份額達到 50%，全球汽車產(chǎn)業(yè)基本實現(xiàn)電動化轉(zhuǎn)型。
就像燃油汽車需要加油一樣，電動汽車需要充電才能有動力源，因此，充電樁是電動車生態(tài)鏈中不可缺少的一部分。要讓更多的用戶接受新能源汽車，就一定要有便利的充電設(shè)施。近年來，黨中央國務(wù)院不斷加大對充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施的政策支持，截至 2019 年 6 月，全國充電樁總計保有量超過 100 萬臺，預(yù)計到 2020 年，集中式充換電站發(fā)展到 1.2 萬座，分散式充電樁達到 450 萬個。
汽車充電樁長什么樣？?
汽車充電樁一般可分為交流充電樁和直流充電樁兩種，交流充電樁就是我們常說的慢充，直流充電樁則相應(yīng)的就是快充，無論是快充還是慢充，為了提高充電功率，降低損耗，其充電電壓普遍高于 220V(國標規(guī)定不超過 1000VAC 或 1500VDC)。
具體的充電樁設(shè)備按照輸出電壓分可分為：
交流：單相 220V，三相 380V；
直流：200V~500V，350V~700V，500V~950V;
直流充電電流優(yōu)選值：80A，100A，125A，160A，200A，250A。
慢充一般是利用電動汽車自帶的充電系統(tǒng)進行充電，慢充對電池影響小，充電量足，同時慢充電樁的建設(shè)比較簡單，只需要提供交流供電電源即可，因此建設(shè)成本低，可以控制在幾千塊錢的范圍內(nèi)。不過慢充時間上相對較長，一次充電要花上 8~10 個小時才能充滿。慢充雖然有著易受電網(wǎng)波動干擾、安全系數(shù)不高的缺點，但它易于大面積安裝、價格低廉，因此比較適合安裝在小區(qū)和停車場。
相比慢充，快充的設(shè)備就會復(fù)雜很多，因此制造、運輸和安裝等建設(shè)成本都會相應(yīng)提高，需要 10 萬元左右。快充充電電流一般要達到 150~300A，因此充電時間短，只要 30 分鐘就能將電池充到 80%的電量，充到 80%后充電速度會明顯降低，這是為了提高電池的充電安全系數(shù)。快充一般安裝在高速公路服務(wù)區(qū)、公交場站、路邊臨時停車等短時間停留的場所。 ?
直流充電樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
充電樁行業(yè)魚龍混雜
面對如此大的市場需求，越來越多的企業(yè)投入到充電樁的研發(fā)、生產(chǎn)、安裝產(chǎn)業(yè)中，從 2014 年的初露鋒芒，到 2019 年的初具規(guī)模，在這五年時間中，有不少企業(yè)從一個壓根不搭邊的領(lǐng)域跨越而來，因此對產(chǎn)業(yè)鏈、規(guī)范、技術(shù)的解讀都會存在偏差、不到位的現(xiàn)象。
梳理近年來電動汽車安全事故發(fā)生的場景，主要分為：充電自燃、行駛自燃、碰撞自燃、浸泡自燃和停車自燃等，其中充電自燃事故占比最高，而導(dǎo)致充電自燃事故的主要原因是充電樁和電池的質(zhì)量問題而導(dǎo)致的熱失控。
除了充電自燃事故，充電樁最大的安全隱患就是觸電風險，一旦發(fā)生事故就可能在 2~3 秒內(nèi)導(dǎo)致人員的殘疾或死亡。?
超七成充電樁都存在嚴重安全質(zhì)量隱患
央視《每周質(zhì)量報告》欄目報道：廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院首次公布了電動汽車充電樁產(chǎn)品風險監(jiān)測結(jié)果，結(jié)果顯示 70%的樣品存在安全隱患。這次風險監(jiān)測共采集 9 家生產(chǎn)企業(yè)的10 批次電動汽車充電樁產(chǎn)品，其中 7 批次不符合國標要求。風險監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，樣品有四個項目不符合國標要求，容易起火、導(dǎo)致使用者觸電，其中有 1 批次樣品 3 個檢測項目項均不符合國標，安全風險較大。問題的主要表現(xiàn)形式是該接地的不接地，故障時沒有警示等。
為什么充電樁會這么危險呢？我們還能繼續(xù)使用充電樁嗎？下面從規(guī)范、技術(shù)和利益的角度來剖析問題根源之所在。
規(guī)范不完善
由于國內(nèi)充電樁行業(yè)興起較晚，因此缺乏像 CCC 這種強制性的國家標準來規(guī)范該行業(yè)的發(fā)展，目前僅有推薦性標準（T 代表推薦的意思）可供這些制造商們參考：
1. 國家標準：
GB/T 18487.1-2015《電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)一般要求》
GB/T 20234.1-2015 《電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置 通用要求》
GB/T 20234.2-2015 《電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置 交流充電接口》
GB/T 20234.3-2015 《電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置 直流充電接口》
GB/T 27930-2015 《電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》
GB 電動汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試規(guī)范（意見征求稿）
GB 電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議一致性測試（意見征求稿）
2. 行業(yè)標準（能源局標準）
NBT 33001-2010 電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機技術(shù)條件
NBT 33008.1-2013 電動汽車充電設(shè)備檢驗試驗規(guī)范 第一部分非車載充電機
3. 企業(yè)標準（國家電網(wǎng)標準）
QGDW 1233-2014 電動汽車非車載充電機通用要求
QGDW 1591-2014 電動汽車非車載充電機檢驗技術(shù)規(guī)范
雖然國內(nèi)已經(jīng)有相應(yīng)的國標、行標和企標可供參考，但是這種產(chǎn)品質(zhì)量完全依賴于各個廠商的能力與自覺性的生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)狀帶來的是魚龍混雜、良莠不齊的市場，消費者們好像被玩弄在股掌之間，因為他們并不能分辨什么是好的，什么是差的，什么樣的存在安全隱患。下面舉幾個簡而易懂的例子：
小小螺絲釘（報道中的充電樁螺絲銹蝕嚴重）
不是內(nèi)行人壓根分不清它的材質(zhì)是 304 不銹鋼、201 不銹鋼還是鍍鎳含鐵，因為他們的外形和色澤幾乎沒有區(qū)別，不用化學試劑試驗，進用肉眼分辨的概率微乎其微。
箱體防護等級（報道中的充電樁內(nèi)部布滿水珠）
所謂防護等級指的是防水、防塵等級，戶外的產(chǎn)品防護等級至少為 IPX5，也就是任何角度低壓噴射不會有水進入箱體內(nèi)部的意思。當然由于充電樁是一種高壓設(shè)備，為了安全考量，最好的是要達到防凝露的密封等級 IP67 以上(考慮到散熱，會降低防護等級)。請問誰能一眼看出這么專業(yè)性的結(jié)果來？
接地電阻（報道中充電樁的裸露金屬沒有良好接地）
根據(jù)推薦性國標對接地要求的規(guī)范，我們可以知道充電樁的殼體、門鎖屏蔽擋板、固定線纜與螺栓都需要進行良好的接地（充電站電氣設(shè)備的工作接地、保護接地、防雷接地宜共用一套接地裝置。接地裝置的接），一旦出現(xiàn)漏電等情況，就會通過接地線導(dǎo)入大地，降低人員觸電的風險的同時可以減少浪涌、快速脈沖群等干擾信號對設(shè)備的破壞。
故障報警（報道中的充電樁在絕緣電阻檢測不良率超過 50%時仍未啟動故障警示）
故障檢測與報警是國標要求的基本功能，目的是防范設(shè)備故障時帶來人身危險，同時提醒維護人員及時進行檢修工作。但是這項功能是否達標是需要用專業(yè)的檢測儀器才能進行辨別的，電動車車主沒有工具，也沒有精力去對每一個充電樁進行檢測、鑒定。
充電槍電子鎖（報道中的充電樁電子鎖并沒有啟用，隨便一人都可在充電過程中拔下）
充電槍電子鎖是一種用來監(jiān)測充電狀態(tài)的裝置，本身是一種安全裝置，在有高壓輸出的時候鎖住不允許隨意插拔，只有當充電結(jié)束，不再有高壓輸出才會解鎖，充電人員方可拔出。如果電子鎖失去作用，又不小心拔出槍體，那么普通的操作人員基本不會意識到槍頭處有高壓，一旦觸摸就會發(fā)生嚴重的觸電事故。
舉了這么多例子，大家應(yīng)該知道有一個強制的國家標準是多么重要，希望政府相關(guān)部門抓緊時間，盡快推出相應(yīng)法規(guī)，保障行業(yè)的健康發(fā)展，人民的生命財產(chǎn)安全！
是技術(shù)壁壘，還是利益在作祟？
目前充電樁行業(yè)存在的技術(shù)難題有以下幾個方面：
1. 充電功率與散熱問題
隨著大功率 IGBT 等大功率器件難點的突破，充電樁的充電功率也得到了提升，也就意味著可以用更短的時間將電池充滿，隨之而來的是充電過程中的散熱問題越發(fā)突出。
為了直觀的給大家了解充電樁充電過程中產(chǎn)生的熱量有多大?我們以功率為 60kW 的充電樁為例，市面上直流充電樁的效率普遍在 95%左右，也就是說有 5%的電量轉(zhuǎn)化為了熱量，僅一臺充電樁的熱損耗就有 60000W*5%=3000W，是不是沒什么概念？那我們來做個對比，目前一只普通白熾燈的功率為 25W，那么 3000W/25W=120，也就是說一臺充電樁的散熱所耗的能量相當于 120 只普通白熾燈同時點亮的耗電量。
了解了這個，我們再來看充電樁發(fā)熱問題，當汽車供應(yīng)商和充電樁供應(yīng)商在追求充電速度的時候，充電樁電感模塊和電源模塊等元器件會產(chǎn)生大量的熱量，若不及時散出，不但會使充電效率降低，還會引發(fā)嚴重的安全隱患，比如自燃。而目前解決散熱的方法基本是靠風扇散熱，散熱能力有限的同時，會帶來灰塵和濕氣帶來的危害，加重售后維護工作。
2.EMC 等級（可靠性與安全性）
電磁兼容（Electromagnetic Compatibility，簡稱 EMC)，是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不對該環(huán)境中任何事物產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。絕緣電阻、靜電干擾、浪涌、脈沖群等都是其中重要的組成部分，一旦電磁兼容等級不夠，就會帶來設(shè)備打死或人員觸電等風險。一個從事充電樁研發(fā)生產(chǎn)的專業(yè)公司可以生產(chǎn)出滿足 EMC 等級的產(chǎn)品，但是這些性能指標相關(guān)的材料、元器件會隨著時間和環(huán)境因素而改變，因此如何從技術(shù)的角度來保質(zhì)也是面臨的一大問題。
3. 產(chǎn)品測試與一致性問題
受限于生產(chǎn)條線設(shè)備的落后，在樣品技術(shù)參數(shù)達標的情況下，卻不能生產(chǎn)出與樣品性能一致的批量產(chǎn)品來，這不僅是汽車充電樁行業(yè)存在的問題，也是整個制造行業(yè)面臨的最大的挑戰(zhàn)。
4. 管理監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)部署問題
在前期規(guī)劃的時候沒有進行統(tǒng)一、完善的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控部署，同時也受限于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段的局限性，對于已安裝的設(shè)備監(jiān)控沒有達到預(yù)期的效果，目前使用的方案是通過 app 來補充這塊缺陷。
對于充電樁企業(yè)來說，出現(xiàn)超七成不合格的現(xiàn)象原因難道只是因為存在技術(shù)壁壘嗎？
絕對不是，占比更大的是利益驅(qū)使！
1．研發(fā)環(huán)節(jié)
在研發(fā)過程中，那些只顧追著利益的企業(yè)家們會通過減少保護模塊、使用安全性能地下的簡化設(shè)計方案來降低設(shè)備的成本。比如明知道絕緣電阻測試不通過，卻依舊使用原方案，不愿意增加器件來改善性能，這就是為了“省錢”，企業(yè)家們篤定用戶不會知道內(nèi)部構(gòu)造情況而在用別人的生命財產(chǎn)安全“冒險”。
2．生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)
在生產(chǎn)制造過程中，工程師們給的樣品和方案到了生產(chǎn)部、交付中心，往往會大打折扣，這其中就涉及到原材料的進價問題，比如按照樣品制作和測試要求，需要使用 304 不銹鋼的結(jié)構(gòu)，而到了批量采購環(huán)節(jié)就會變成 201 不銹鋼，甚至是鐵皮鍍鎳，這樣生產(chǎn)出來的設(shè)備怎么能防雨淋、耐腐蝕？
3．施工維護環(huán)節(jié)
在施工過程中施工商們?yōu)榱私档统杀?，會采取“改變供電、接地體、通信線纜的材質(zhì)，給線纜瘦身”等方案，而這帶來的便是設(shè)備饋電、雷雨天氣易損毀和操作人員觸電等問題。
關(guān)于維護環(huán)節(jié)，目前的設(shè)備運營商們做的還遠遠不夠，存在檢修人員配備不足的情況，用戶反饋的問題往往要脫拉很久都得不到解決。
守住安全底線
企業(yè)在追逐利益的同時要守住其道德底線，從充電速度、安全性、成本等多方面下手，把住充電樁的基本指標，尋求平衡發(fā)展，而不是極力追求某一指標。如果單純?yōu)榱私档统杀?，但是以犧牲安全性為代價，這對企業(yè)來說會進入一種不可持續(xù)發(fā)展的惡態(tài)。
與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容，未經(jīng)許可，不得轉(zhuǎn)載！
